YYH-第五章-微生物的生長(zhǎng)繁殖與生存因子

第五章微生物的

生長(zhǎng)繁殖和生存因子

楊毅紅冰島間歇溫泉硫細(xì)菌間歇溫泉多發(fā)生于火山運(yùn)動(dòng)活躍的區(qū)域，水溫可接近沸點(diǎn)。這種細(xì)菌竟能在對(duì)大多數(shù)生命來(lái)說(shuō)極其惡劣的環(huán)境中生存下來(lái)。本章核心問(wèn)題如何在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)微生物？微生物生長(zhǎng)受那些物理因素的影響，它們?nèi)绾斡绊懳⑸锏纳L(zhǎng)？?jī)?nèi)容提要第一節(jié)微生物的生長(zhǎng)繁殖第二節(jié)微生物的生存因子第三節(jié)其他不利環(huán)境因子對(duì)微生物的影響第四節(jié)微生物與微生物之間的關(guān)系第五節(jié)菌種的退化、復(fù)壯與保藏重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：微生物的生長(zhǎng)曲線、生長(zhǎng)曲線在污水處理中的作用、微生物生長(zhǎng)繁殖的生存因子和環(huán)境因子難點(diǎn)：生長(zhǎng)曲線在污水處理中的應(yīng)用第一節(jié)微生物的生長(zhǎng)繁殖

微生物的生長(zhǎng)繁殖概念研究微生物生長(zhǎng)的方法細(xì)菌生長(zhǎng)曲線在污（廢）水生物處理中的應(yīng)用微生物生長(zhǎng)量的測(cè)定方法一個(gè)微生物細(xì)胞合適的外界條件，吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行代謝。如果同化作用的速度超過(guò)了異化作用個(gè)體的生長(zhǎng)原生質(zhì)的總量（重量、體積、大?。┚筒粩嘣黾尤绻骷?xì)胞組分是按恰當(dāng)?shù)谋壤鲩L(zhǎng)時(shí)，則達(dá)到一定程度后就會(huì)發(fā)生繁殖，引起個(gè)體數(shù)目的增加。群體內(nèi)各個(gè)個(gè)體的進(jìn)一步生長(zhǎng)群體的生長(zhǎng)微生物細(xì)胞吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行新陳代謝，當(dāng)同化作用>異化作用時(shí)，生命個(gè)體的重量和體積不斷增大的過(guò)程。生長(zhǎng)生命個(gè)體生長(zhǎng)到一定階段，通過(guò)特定方式產(chǎn)生新的生命個(gè)體，即引起生命個(gè)體數(shù)量增加的生物學(xué)過(guò)程。繁殖

群體生長(zhǎng)的實(shí)質(zhì)是包含著個(gè)體細(xì)胞生長(zhǎng)與繁殖交替進(jìn)行的過(guò)程:群體生長(zhǎng)=個(gè)體生長(zhǎng)+個(gè)體繁殖一、微生物生長(zhǎng)繁殖的概念細(xì)菌細(xì)胞分裂通常是：二等分分裂；酵母和少數(shù)細(xì)菌的細(xì)胞分裂通過(guò)出芽方式完成。世代時(shí)間簡(jiǎn)稱代時(shí)（Ｇenerationtime,G）

：

就是一個(gè)世代所需的時(shí)間，因而也就是群體細(xì)胞數(shù)目擴(kuò)大1倍所需的時(shí)間，有時(shí)也被稱為倍增時(shí)間。單細(xì)胞微生物的世代時(shí)間：兩次細(xì)胞分裂之間的時(shí)間。多細(xì)胞生物的世代時(shí)間：兩次繁殖之間的時(shí)間。

世代時(shí)間的大小反映了一種微生物繁殖速度的快慢。不同種的微生物，其生長(zhǎng)繁殖速度不同。原核微生物的繁殖速度一般比真核微生物快。好氧微生物快于厭氧微生物。二、研究微生物生長(zhǎng)的方法生長(zhǎng)單個(gè)體微生物生長(zhǎng)群體微生物生長(zhǎng)分批培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)（一）分批培養(yǎng)和生長(zhǎng)曲線1.分批培養(yǎng)將少量單細(xì)胞微生物接種于一定量的液體培養(yǎng)基內(nèi)，在適宜的條件下培養(yǎng),并定時(shí)取樣測(cè)定活微生物數(shù)目的變化。只有開始時(shí)的一次性投料和接種細(xì)菌（其余時(shí)間細(xì)菌根據(jù)環(huán)境變化自行生滅）

（“坐吃山空型”）應(yīng)用：生理特性研究、污水生物處理(SBR)等

將少量細(xì)菌的純培養(yǎng)，接種到一恒定容積的新鮮液體培養(yǎng)基中，在適宜條件下培養(yǎng)，每隔一定時(shí)間取樣，測(cè)菌細(xì)胞數(shù)目。以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，以細(xì)菌增長(zhǎng)數(shù)目的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)，繪制所得的一條反映細(xì)菌在整個(gè)培養(yǎng)期間菌數(shù)變化規(guī)律的曲線。生長(zhǎng)曲線細(xì)菌純培養(yǎng)生長(zhǎng)曲線圖

生

長(zhǎng)

速

率

靜止期

衰亡期

細(xì)菌數(shù)目的對(duì)數(shù)值0時(shí)間t總菌數(shù)活菌數(shù)

停

滯

期對(duì)數(shù)期0+_時(shí)期的劃分：按照生長(zhǎng)速率常數(shù)（growthraceconstant）不同為什么微生物數(shù)目用對(duì)數(shù)值作圖？

（1）停滯期特點(diǎn)：初期，適者生存，細(xì)菌總數(shù)下降；末期代謝活躍，個(gè)體體積、重量增高;停滯時(shí)期長(zhǎng)短受多因素影響。

細(xì)

菌停

數(shù)滯

目期

的

對(duì)

數(shù)

值

0時(shí)間t提問(wèn)：為什么會(huì)出現(xiàn)停滯期呢？適應(yīng)環(huán)境（合成相應(yīng)的酶），營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)備（用于復(fù)制合成）？－“萬(wàn)事開頭難”菌種

：繁殖速度較快的菌種的停滯期一般較短；接種物菌齡：用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的菌種接種時(shí)，其停滯期較短，甚至檢查不到停滯期；接種量：一般來(lái)說(shuō)，接種量增大可縮短甚至消除停滯期；培養(yǎng)基成分：

在營(yíng)養(yǎng)成分豐富的天然培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的停滯期比在合成培養(yǎng)基上生長(zhǎng)時(shí)短；

接種后培養(yǎng)基成分有較大變化時(shí)，會(huì)使停滯期加長(zhǎng)。影響停滯期長(zhǎng)短的因素：根據(jù)上述原因選擇接種何種狀態(tài)的細(xì)菌停滯期會(huì)較長(zhǎng)？對(duì)數(shù)期的細(xì)菌、靜止期或衰亡期、受損細(xì)胞、富集培養(yǎng)基的細(xì)菌靜止期細(xì)胞基本耗盡了各種輔酶或其他細(xì)胞成分受損細(xì)胞養(yǎng)傷修復(fù)富集培養(yǎng)基細(xì)菌需要合成“自力更生”酶。在實(shí)際工作中如接種菌種以啟動(dòng)新的水處理設(shè)施，投加新鮮污泥時(shí)，接種的細(xì)菌不習(xí)慣于新環(huán)境，會(huì)出現(xiàn)或長(zhǎng)或短的停滯期…

采用處于高效菌群對(duì)數(shù)期的菌種、增大接種量、盡量保持接種前后所處的培養(yǎng)介質(zhì)和條件一致等方法來(lái)縮短或消除停滯期。提問(wèn)：我們可以通過(guò)哪些手段縮短停滯期呢？（2）對(duì)數(shù)期/指數(shù)期

細(xì)

菌

數(shù)

目

的

對(duì)

對(duì)

數(shù)

數(shù)

期

值

0時(shí)間t如大腸桿菌在G20℃=2G35℃；傷寒桿菌在含0.125％的蛋白胨培養(yǎng)基中G=800min，而在1.0％時(shí)G=40min。特點(diǎn)：代謝最旺盛，代時(shí)最短，生長(zhǎng)速率最快；群體中的細(xì)胞化學(xué)組分及形態(tài)、生理特性都比較一致。提問(wèn)：細(xì)菌的代時(shí)與哪些因素有關(guān)？

種類遺傳、個(gè)體健康情況(營(yíng)養(yǎng)、環(huán)境條件)？G=(t2-t1)/n=(t2-t1)/3.322(lgX2-lgX1)

R=1/G=3.322(lgX2-lgX1)/(t2-t1)

X2=X1·2n兩邊取對(duì)數(shù)：lgX2=lgX1+nlg2（lg2=0.301）n=3.322(lgX2-lgX1)x2x1t1t2Lg細(xì)胞數(shù)/ml培養(yǎng)時(shí)間對(duì)數(shù)期三個(gè)重要參數(shù)（1）繁殖代數(shù)(n)（3）生長(zhǎng)速率常數(shù)(R)（2）代時(shí)(G)注意細(xì)菌代時(shí)的測(cè)定必須以對(duì)數(shù)期的生長(zhǎng)細(xì)胞作為對(duì)象。對(duì)數(shù)期的生長(zhǎng)速率與時(shí)間的關(guān)系可能是線性函數(shù)，而不是指數(shù)函數(shù)。（溶解氧供應(yīng)不足）

（3）靜止期

細(xì)

菌

停

數(shù)

滯

目

期

的

對(duì)

靜止期

對(duì)

數(shù)衰亡期

數(shù)

期

值

0t時(shí)間產(chǎn)生原因：營(yíng)養(yǎng)物尤其是生長(zhǎng)限制因子的耗盡；營(yíng)養(yǎng)物的比例失調(diào)，如碳氮比不合適;有害代謝廢物的積累（酸、醇、毒素等）物化條件（pH、氧化還原勢(shì)等）不合適;如果對(duì)數(shù)期的細(xì)胞分裂不受節(jié)制的連續(xù)進(jìn)行，理論上一個(gè)代時(shí)為20min。重10-12g的細(xì)菌，經(jīng)過(guò)48h的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)之后，其群體重量可達(dá)到地球重量的4000倍。特點(diǎn)：出生率＝死亡率;微生物的生長(zhǎng)速率處于動(dòng)態(tài)平衡，培養(yǎng)物中的細(xì)胞數(shù)目達(dá)到最高值;細(xì)胞分裂速度下降，開始積累內(nèi)含物，產(chǎn)芽孢的細(xì)菌開始產(chǎn)芽孢.（4）衰亡期處于靜止期的細(xì)菌繼續(xù)培養(yǎng)，細(xì)胞的死亡率將逐漸增加，最終群體中活的細(xì)胞數(shù)目將以對(duì)數(shù)速率急劇下降

細(xì)

菌

數(shù)

緩

目

期

的

對(duì)

對(duì)

數(shù)衰亡期

數(shù)

期

值

0t時(shí)間產(chǎn)生原因：營(yíng)養(yǎng)物耗盡；細(xì)菌進(jìn)行內(nèi)源呼吸，自身溶解；有毒代謝產(chǎn)物累積抑制繁殖。特點(diǎn)：生長(zhǎng)速率負(fù)增長(zhǎng)，群體中的活菌數(shù)目急劇下降，死亡率＞出生率；細(xì)胞形態(tài)多樣，出現(xiàn)畸形，形成衰退型；蛋白水解酶活躍，出現(xiàn)菌體死亡、自溶等，發(fā)生自溶的菌生長(zhǎng)曲線表現(xiàn)為向下跌落的趨勢(shì)；芽孢細(xì)菌芽孢大量釋放。衰亡期的長(zhǎng)短與對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期一樣在不同微生物中變化是很大的，主要與菌種的遺傳特性有關(guān)。通過(guò)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)和能源，以及中和環(huán)境毒性，可以減緩死亡期的細(xì)胞死亡速率，延長(zhǎng)細(xì)菌培養(yǎng)物的存活時(shí)間。2.連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)培養(yǎng)類型恒濁連續(xù)培養(yǎng)恒化連續(xù)培養(yǎng)一方面連續(xù)進(jìn)料，另一方面又連續(xù)出料。原理：進(jìn)料=補(bǔ)足營(yíng)養(yǎng)(“污染物”)

出料=稀釋菌濃度、毒物濃度

（1）恒濁連續(xù)培養(yǎng)

恒濁——培養(yǎng)基濁度恒定（實(shí)質(zhì)是細(xì)菌數(shù)量恒定）新鮮培養(yǎng)基光電池光源流速控制閥出水發(fā)酵工業(yè)、細(xì)菌的生理生化研究反饋控制化——？新鮮培養(yǎng)基流速控制閥出水應(yīng)用：污水生物處理（細(xì)菌生理特性研究、細(xì)菌的快速篩選等）。

流速恒定進(jìn)料營(yíng)養(yǎng)物總量(2)恒化連續(xù)培養(yǎng)目前,污水連續(xù)生物處理法均類似于恒化連續(xù)培養(yǎng)；（流速不完全恒定）往往只處于生長(zhǎng)曲線中的某一階段……在連續(xù)培養(yǎng)中，微生物的生長(zhǎng)規(guī)律與分批培養(yǎng)有何不同？

不同的污水在生物處理過(guò)程中，其活性污泥中的微生物不僅種群不同，且生長(zhǎng)狀態(tài)也不同。可利用不同生長(zhǎng)階段的微生物處理不同有機(jī)物濃度的廢水。

三、細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線在廢水微生物處理的應(yīng)用大多數(shù)活性污泥處理系統(tǒng)的運(yùn)行范圍活細(xì)菌數(shù)目對(duì)數(shù)對(duì)數(shù)期穩(wěn)定期適應(yīng)期衰亡期活細(xì)菌重量mg/L活性污泥生長(zhǎng)曲線①生長(zhǎng)速率上升階段提問(wèn)：為什么培養(yǎng)初期細(xì)菌群體重量增長(zhǎng)速率隨時(shí)間不斷增大？A.營(yíng)養(yǎng)物豐富，細(xì)菌增殖；B.細(xì)菌在細(xì)胞內(nèi)以糖原、油滴等形式儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)物，細(xì)菌個(gè)體重量增大

生長(zhǎng)率

上升階段

mg/mL

0時(shí)間t活細(xì)胞重量②生長(zhǎng)速率下降階段提問(wèn)：為什么增長(zhǎng)速率較前下降了？

生長(zhǎng)率下

降階段

mg/mL

0時(shí)間t活細(xì)胞重量營(yíng)養(yǎng)物濃度（好氧細(xì)菌還包括氧氣）下降;代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)菌的某些酶產(chǎn)生抑制

這些限制性因素還不是十分嚴(yán)重，細(xì)菌的代謝速度變慢，沒(méi)有停止③內(nèi)源呼吸及死亡階段

內(nèi)源呼吸+毒物濃度更高（個(gè)體）瘦→死（群體）死亡率大于出生率從曲線上反映為活細(xì)菌重量的進(jìn)一步持續(xù)下降。提問(wèn)：此時(shí)細(xì)菌的出生率是否為零呢？為什么？不是，利用死亡細(xì)菌的殘?bào)w營(yíng)養(yǎng)連續(xù)生物處理中的細(xì)菌狀態(tài)表細(xì)菌的生長(zhǎng)階段應(yīng)用舉例特點(diǎn)停滯期無(wú)連續(xù)化穩(wěn)定操作中無(wú)此階段對(duì)數(shù)期高負(fù)荷活性污泥法(大部分區(qū)域)生長(zhǎng)繁殖快，代謝活力強(qiáng)，能大量去除廢水中有機(jī)物。缺點(diǎn)：粘液層和莢膜尚未形成，運(yùn)動(dòng)很活躍，不易自行凝聚成菌膠團(tuán)，沉淀性能差，致使出水有機(jī)物濃度相對(duì)較高靜止期生物膜法常規(guī)活性污泥法(大部分區(qū)域)仍有相當(dāng)?shù)拇x活力，細(xì)菌體內(nèi)累積了大量貯存物，如異染粒聚β-羥基丁酸等，體表的粘液層和莢膜強(qiáng)化了細(xì)菌的生物吸附能力，自我絮凝、聚合能力強(qiáng)，在二沉池中泥水分離效果好，出水水質(zhì)好。衰亡期低濃度污水延時(shí)曝氣法污泥的厭氧消化廢水有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物濃度過(guò)低，難以滿足其他階段細(xì)菌的生長(zhǎng)需要進(jìn)水對(duì)數(shù)期靜止期衰亡期平推流式活性污泥法

占優(yōu)勢(shì)1.適應(yīng)期:a2.對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期:（a→b）

活性污泥增長(zhǎng)曲線的四個(gè)階段3.減速增長(zhǎng)期（b→c）4.內(nèi)源呼吸期（c→d）四、微生物生長(zhǎng)量的測(cè)定方法(一）測(cè)定微生物總數(shù)包括細(xì)胞數(shù)測(cè)定和細(xì)胞生物量的測(cè)定。其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)定過(guò)程快速，缺點(diǎn)是不能區(qū)分微生物的死活。電子計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器直接計(jì)數(shù)染色涂片計(jì)數(shù)

比例計(jì)數(shù)法比濁計(jì)數(shù)法1.電子計(jì)數(shù)器細(xì)胞懸液通過(guò)小孔導(dǎo)致電阻變化….較大的微生物可用原生動(dòng)物、藻類和非絲狀酵母菌2.計(jì)數(shù)器直接計(jì)數(shù)常用的微生物生長(zhǎng)測(cè)定方法，用血球計(jì)數(shù)板在顯微鏡直接觀察計(jì)數(shù)。細(xì)菌、酵母菌、藻類和原生動(dòng)物等。

計(jì)數(shù)器直接測(cè)定將菌液滴在血球計(jì)數(shù)板0.1ml

的計(jì)數(shù)格中，固定染色后，在顯微鏡下選擇數(shù)出若干個(gè)小格中的細(xì)菌數(shù)目，（一般數(shù)125個(gè)小格），根據(jù)比例關(guān)系折算出單位體積菌液中細(xì)菌的數(shù)量。如125個(gè)小格中有90個(gè)細(xì)菌則(90÷125)÷0.0025=288個(gè)/ml菌液中細(xì)菌數(shù)目就為288個(gè)/ml。這種方法只能測(cè)定個(gè)體較大的細(xì)菌，細(xì)菌個(gè)體若太小，則由于每一小格中細(xì)菌層層疊加，相互遮擋，難以準(zhǔn)確計(jì)數(shù)。若適當(dāng)稀釋，效果較好。3.染色涂片計(jì)數(shù)將已知體積(0.01ml)的待測(cè)樣品，均勻地涂布在載玻片的已知面積內(nèi)(1cm2)，固定染色在顯微鏡下選擇若干個(gè)視野計(jì)算細(xì)胞的數(shù)量計(jì)算

涂片染色法

4．比例計(jì)數(shù)法將待測(cè)樣品溶液與等體積的血液混合，然后涂片，在顯微鏡下測(cè)定細(xì)菌與紅血球數(shù)的比例，因血液中的紅血球數(shù)已知(男性400~500萬(wàn)個(gè)／ml，女性350~450萬(wàn)個(gè)／ml)，由此可以測(cè)得細(xì)菌數(shù)量。

5．比濁計(jì)數(shù)法快速測(cè)定懸浮細(xì)胞其原理：細(xì)菌細(xì)胞不完全透光，光束通過(guò)懸浮液時(shí)會(huì)引起光的散射或吸收，降低透光度，透光度與溶液的混濁度即細(xì)胞濃度成正比。須將已知細(xì)胞濃度的樣品按上述測(cè)定程序制成標(biāo)準(zhǔn)曲線，然后根據(jù)透光度或光密度值從標(biāo)準(zhǔn)曲線中直接查得細(xì)菌含量。

（1）制標(biāo)準(zhǔn)曲線（2）測(cè)定菌液濁度，查表得出細(xì)菌數(shù)量50（二）測(cè)定活細(xì)菌數(shù)通過(guò)測(cè)定樣品中活的細(xì)菌數(shù)量來(lái)間接地表示細(xì)菌的含量。優(yōu)點(diǎn)在于只計(jì)數(shù)樣品中的活細(xì)菌數(shù)目，缺點(diǎn)在于測(cè)定所需的時(shí)間較長(zhǎng)，手續(xù)繁瑣。稀釋培養(yǎng)計(jì)數(shù)過(guò)濾計(jì)數(shù)菌落計(jì)數(shù)1.稀釋培養(yǎng)計(jì)數(shù)法（MPN法）根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理設(shè)計(jì)；mostprobablenumber適用于生長(zhǎng)比較慢的細(xì)菌，如硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌等；步驟：先將待測(cè)菌液作10倍梯度稀釋，每稀釋度樣品分別接種到3管或5管一組液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)一定時(shí)間觀察各管及各組中細(xì)菌是否生長(zhǎng)、記錄結(jié)果，再查與之匹配的統(tǒng)計(jì)表，即最可能數(shù)表(MPN)，算出細(xì)菌的最終含量。因此，這種方法又叫最可能數(shù)法或MPN法。MPN舉例：測(cè)定硫酸鹽還原菌的數(shù)量嚴(yán)格厭氧菌，生長(zhǎng)中形成了硫化氫，硫化氫與鐵生成大量黑色的硫化亞鐵沉淀，在顯微鏡下這些沉淀很難與細(xì)菌區(qū)分；由于厭氧，不能在空氣狀態(tài)下生長(zhǎng)，平板培養(yǎng)計(jì)數(shù)也無(wú)法使用?？梢岳盟鼈兩L(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生的硫化亞鐵黑色特征進(jìn)行液體培養(yǎng)，按MPN法進(jìn)行計(jì)數(shù)。（1）10倍梯度稀釋(3)統(tǒng)計(jì)、查表、計(jì)算

①統(tǒng)計(jì)確定數(shù)量指標(biāo)取生長(zhǎng)的管數(shù)最多的且稀釋度最高稀釋度的生長(zhǎng)管中生長(zhǎng)的管數(shù)，為數(shù)量指標(biāo)的第一位數(shù)字，后面兩個(gè)稀釋度的生長(zhǎng)管數(shù)為后兩位數(shù)，如上例，3個(gè)重復(fù)生長(zhǎng)的10-3和10-4兩個(gè)稀釋度，但兩者中高稀釋度的是10-4，其生長(zhǎng)管數(shù)“3”為數(shù)量指標(biāo)的第一位數(shù)字；第二和第三位數(shù)則為2和0。因此所得的數(shù)量指標(biāo)為“320”。②查表所查的統(tǒng)計(jì)表是通過(guò)其他精確的計(jì)數(shù)方法，確定的各種數(shù)量指標(biāo)時(shí)細(xì)菌數(shù)量的可能的最大值，在確定了數(shù)量指標(biāo)后，可從MPN三管法統(tǒng)計(jì)表查相應(yīng)的細(xì)菌最大可能數(shù)量。MPN三管法測(cè)數(shù)統(tǒng)計(jì)表上面例子中數(shù)量指標(biāo)“320”對(duì)應(yīng)的細(xì)菌最大可能數(shù)為9.5x1042.過(guò)濾計(jì)數(shù)法對(duì)于某些細(xì)菌含量較低的樣品，可采用此法；待測(cè)樣品通過(guò)微孔濾膜，藉助膜的作用將細(xì)菌濃縮，再將膜放于固體培養(yǎng)基表面培養(yǎng)，然后類似于平板計(jì)數(shù)那樣計(jì)算結(jié)果；要求樣品中不得含有過(guò)多的懸浮性固體或小顆粒。3.菌落計(jì)數(shù)法應(yīng)用最廣泛；CFU將待測(cè)細(xì)菌樣品先作10倍梯度稀釋，然后取相應(yīng)稀釋度的樣品涂布于固體平板培養(yǎng)基上，或與未經(jīng)融化的固體培養(yǎng)基混合、搖勻，培養(yǎng)一定時(shí)間后觀察并計(jì)數(shù)生長(zhǎng)的菌數(shù)，最終根據(jù)細(xì)菌數(shù)和取樣量計(jì)算出細(xì)菌濃度。注意：計(jì)數(shù)精確性與各稀釋液中微生物分散的均勻性有關(guān)，取樣前應(yīng)搖勻且對(duì)每一個(gè)稀釋液應(yīng)多做幾塊平板以減少誤差。一般計(jì)數(shù)平板的細(xì)菌生長(zhǎng)菌落數(shù)以30~300個(gè)為宜。細(xì)菌數(shù)量=數(shù)出的菌落數(shù)/稀釋度例如10-5稀釋度時(shí)菌落數(shù)為100個(gè)，則細(xì)菌數(shù)量=?100/10-5=107個(gè)/mL(三)計(jì)算生長(zhǎng)量細(xì)菌具有一定的體積和重量，在細(xì)菌生長(zhǎng)過(guò)程中，測(cè)定單位體積液體中細(xì)菌群體重量變化直接表示細(xì)菌生長(zhǎng)數(shù)量的方法稱為重量法。1.測(cè)定細(xì)胞干重法先將細(xì)菌分離，再烘干稱量。分離可采用離心法或過(guò)濾法。取已經(jīng)培養(yǎng)一段時(shí)間的待測(cè)細(xì)菌樣品，用離心機(jī)收集生長(zhǎng)后的細(xì)菌細(xì)胞，或用濾紙、濾膜過(guò)濾截取生長(zhǎng)后的細(xì)菌細(xì)胞，然后在105-110℃下進(jìn)行干燥，稱取干燥后的重量，以此代表細(xì)菌生長(zhǎng)量的多少。水處理工程設(shè)施中的細(xì)菌生長(zhǎng)量通常采用（要求SS?。?；2.細(xì)胞含N量法大多數(shù)生物包括細(xì)菌，細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)氮含量比較穩(wěn)定，一般為蛋白質(zhì)干重15％~16％，平均為16％。

水樣中菌體蛋白質(zhì)-N含量、單個(gè)細(xì)菌中的蛋白質(zhì)含量(10-15~10-11)g/細(xì)胞×(10～18％)細(xì)菌的數(shù)目=菌體蛋白質(zhì)-N

÷16%÷單個(gè)細(xì)胞的蛋白質(zhì)含量凱氏氮（有機(jī)氮+氨氮）3.DNA含量法同種細(xì)菌的DNA含量一致，可通過(guò)測(cè)定DNA的含量來(lái)表示細(xì)菌的生長(zhǎng)量。少量純細(xì)菌培養(yǎng)時(shí)細(xì)菌數(shù)量的測(cè)定。精確性非常高，對(duì)樣品純度以及儀器和人員的要求較高。提問(wèn)：當(dāng)你需要測(cè)定某水樣中細(xì)菌數(shù)量時(shí)，你該如何選擇方法？視要求、水樣菌量、測(cè)試條件等等靈活選取第二節(jié)微生物的生存因子適宜環(huán)境：

微生物能正常地進(jìn)行生命活動(dòng)不適宜環(huán)境：

微生物的正常生命活動(dòng)受到抑制或被迫暫時(shí)改變?cè)械囊恍┨卣?。惡劣環(huán)境：

微生物死亡或發(fā)生遺傳變異。決定特定環(huán)境是否適宜各類微生物生存的物理因素，即為生存因子。細(xì)菌能生活在每一處適合生命存在的地方-在人類生態(tài)復(fù)雜的內(nèi)臟，冰凍的南極冰川，以及極高靜水壓和極高溫度的海溝中。溫度高于71℃，地球上所有的生命體就剩下細(xì)菌了。嗜熱嗜酸菌在60℃，pH1~2的條件下仍能存活。在燃燒的煤炭表面和熱泉里都能找到它的蹤跡，但在37.7℃它就被“凍”死了。第二節(jié)微生物的生存因子決定特定環(huán)境是否適宜各類微生物生存的物理因素，即為生存因子。適宜環(huán)境：

微生物能正常地進(jìn)行生命活動(dòng)不適宜環(huán)境：

微生物的正常生命活動(dòng)受到抑制或被迫暫時(shí)改變?cè)械囊恍┨卣?。惡劣環(huán)境：

微生物死亡或發(fā)生遺傳變異。微生物的生長(zhǎng)要求有一定的溫度范圍：

最低、最適和最高生長(zhǎng)溫度。

根據(jù)細(xì)菌最適生長(zhǎng)溫度的不同，可把細(xì)菌分為：嗜冷菌嗜中溫菌嗜熱菌嗜超熱菌大多數(shù)菌為嗜中溫菌。在25~40℃范圍內(nèi)長(zhǎng)得最好一、溫度溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)速率的影響廢水中的細(xì)菌一般都是嗜中溫菌，最適溫度多在30℃左右，嗜冷菌和嗜熱菌占少數(shù)。嗜冷微生物最適生長(zhǎng)溫度在5-15℃,主要分布在地球的兩極、冷泉、深海、冷凍場(chǎng)所及冷藏食品中。例：假單孢菌中的某些嗜冷菌在低溫下生長(zhǎng)，常引起冷藏食品的腐敗。生存機(jī)理：—具備低溫活性酶；—主動(dòng)運(yùn)輸物質(zhì)的功能運(yùn)轉(zhuǎn)良好；

—細(xì)胞質(zhì)膜含有大量的不飽和脂肪酸，在低溫下能保持半流動(dòng)性，使之能有效地集中必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。嗜熱微生物最適生長(zhǎng)溫度為50℃-60℃,主要分布在溫泉、堆肥和土壤中。少數(shù)在沸騰熱泉中的嗜熱菌能夠忍受110℃的高溫。內(nèi)華達(dá)州黑巖沙漠間歇泉，溫度接近沸點(diǎn)，嗜熱硫細(xì)菌仍可生長(zhǎng)繁殖高溫菌和中溫菌在低溫環(huán)境中的代謝能力為什么減弱？溫度不僅是微生物生長(zhǎng)的重要條件因素，同時(shí)也是抑制其生長(zhǎng)的重要條件因素。在低溫條件下，微生物的代謝極微弱，基本處于休眠狀態(tài)，但不致死。嗜中溫微生物在低于10℃的溫度下不生長(zhǎng)，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)合成的啟動(dòng)受阻，不能合成蛋白質(zhì)。又由于許多酶對(duì)反饋抑制異常敏感，很易和反饋抑制劑緊密結(jié)合，從而影響微生物的生長(zhǎng)。處于低溫下的微生物一旦獲得適宜溫度，即可恢復(fù)活性，以原來(lái)的生長(zhǎng)速率生長(zhǎng)繁殖。二、pHpH值的變化可能導(dǎo)致酶和其他蛋白質(zhì)變性，也會(huì)擾亂細(xì)胞膜上的離子泵。很多細(xì)菌總是產(chǎn)生足量的酸作為代謝副產(chǎn)物而最后限制了自身的生長(zhǎng)。

大多數(shù)微生物的最適pH值通常接近中性（7），最適上下浮動(dòng)1個(gè)pH值范圍生長(zhǎng)；

根據(jù)對(duì)酸堿的忍耐程度，可分成：嗜酸菌中性菌嗜堿菌每一種微生物都有其最適pH和一定pH范圍，在最適pH內(nèi)酶活性最高。霉菌，酵母菌生長(zhǎng)適宜范圍中性偏酸；放線菌，細(xì)菌生長(zhǎng)適宜中性或中性偏堿。

在廢水生物處理中，pH一般在6.5-8.5（6-9）。生物處理的主體是細(xì)菌，它要求pH略為偏堿。過(guò)高的pH會(huì)使原生動(dòng)物呆滯，菌膠團(tuán)解體，影響去除效果，而過(guò)低的pH，會(huì)使霉菌大量繁殖，造成污泥膨脹。吃石頭的細(xì)菌，產(chǎn)酸腐蝕新墨西哥州的龍舌蘭洞穴美國(guó)西南Carlsbad山洞微生物在培養(yǎng)基中分解葡萄糖，乳產(chǎn)生有機(jī)酸會(huì)引起培養(yǎng)基的pH下降，培養(yǎng)基變酸。微生物在含有蛋白質(zhì)、蛋白胨及氨基酸等中性物質(zhì)培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，這些物質(zhì)可經(jīng)微生物分解，產(chǎn)生NH3和胺類等堿性物質(zhì)，使培養(yǎng)基pH上升。各種工業(yè)廢水通常設(shè)前調(diào)節(jié)池，維持曝氣池pH7左右。處理過(guò)程中也可投加緩沖物質(zhì)，如：碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉及氨事實(shí)上，凈化污(廢)水的微生物適應(yīng)pH變化的能力比較強(qiáng)，pH在6.5～8.5均可不加調(diào)節(jié)。三、氧化還原電位——某物質(zhì)與氫電極構(gòu)成原電池時(shí)的電壓高低,反映該物質(zhì)氧化性強(qiáng)弱。氧化環(huán)境具有正電位，還原環(huán)境具有負(fù)電位。提問(wèn)：影響水樣氧化還原電位的因素有哪些？

氧化性物質(zhì)（主要是氧氣濃度）與還原性物質(zhì)（有機(jī)物、H2S等）的含量。

Eh的改變方法

降低Eh

除氧及向培養(yǎng)基中添加還原性物質(zhì)：H2S、抗壞血酸、含巰基化合物（半胱氨酸、谷胱甘肽、二硫蘇糖醇等）升高Eh

通空氣或氧及向培養(yǎng)基中添加氧化性物質(zhì)：Fe(OH)3等好氧活性污泥法控制在＋200～＋600mV是正常的提問(wèn)：過(guò)低過(guò)高如何調(diào)節(jié)？改變曝氣力度

厭氧污泥或污水處理系統(tǒng)應(yīng)控制在-100～-200mV.過(guò)高，將不利于厭氧細(xì)菌的生長(zhǎng)，應(yīng)改進(jìn)工藝降低水中溶解氧量。應(yīng)用

微生物可分為：轉(zhuǎn)性好氧微生物、兼性厭氧微生物和厭氧微生物。1．好氧微生物（專性好氧和微量好氧）

O2的作用有兩個(gè)，一是作為最終電子受體，二是參與甾醇類和不飽和脂肪酸的合成。微生物只能利用溶解于水中的O2，即溶解氧（DO）。DO與水溫、大氣壓等因素有關(guān)，溫度越高，氧的溶解度越小。在好氧生物處理中，DO是個(gè)十分重要的因子，要求提供充足的氧，一般曝氣池中的DO要求控制在3-4mg/L。四、溶解氧

專性好氧菌

好氧菌

微好氧菌

兼性厭氧菌

耐氧厭氧菌

厭氧菌

(專性)厭氧菌四、溶解氧1．好氧微生物（專性好氧和微量好氧）

O2的作用有兩個(gè)，一是作為最終電子受體，二是參與甾醇類和不飽和脂肪酸的合成。微生物只能利用溶解于水中的O2，即溶解氧（DO）。DO與水溫、大氣壓等因素有關(guān)，溫度越高，氧的溶解度越小。在好氧生物處理中，DO是個(gè)十分重要的因子，要求提供充足的氧，一般曝氣池中的DO要求控制在3-4mg/L。2．兼性微生物即能在有氧條件下生存，又能在無(wú)氧條件下生存。但兩者所表現(xiàn)的生理狀態(tài)是很不同的。如酵母菌。3．厭氧微生物（專性厭氧和耐氧)

只有在無(wú)氧條件下才能生存。對(duì)于專性厭氧微生物，要求絕對(duì)無(wú)氧的條件，氧的存在會(huì)使微生物死亡，如產(chǎn)甲烷菌;另一些厭氧微生物(也叫耐氧微生物），氧的存在與否對(duì)它沒(méi)有影響，既不利用氧，也不中毒。如乳酸菌。氧對(duì)專性厭氧微生物有什么不良影響？在氧氣存在時(shí)，專性厭氧微生物代謝產(chǎn)生的NADH2和O2反應(yīng)生成H2O2和NAD，而專性厭氧微生物沒(méi)有過(guò)氧化氫酶，它將被生成的過(guò)氧化氫殺死。O2還可以產(chǎn)生游離O,由于專性厭氧微生物沒(méi)有破壞O的超氧化物歧化酶而被O殺死。耐氧的厭氧微生物雖具有超氧化物歧化酶，能耐O2然而他們?nèi)狈ρ趸瘹涿?，仍?huì)被氧化氫殺死。在培養(yǎng)不同類型的微生物時(shí)，要采用相應(yīng)的措施保證不同微生物的生長(zhǎng)。培養(yǎng)好氧微生物：需震蕩或通氣，保證充足的氧氣。培養(yǎng)專性厭氧微生物：需排除環(huán)境中的氧氣，同時(shí)在培養(yǎng)基中添加還原劑，降低培養(yǎng)基中的氧化還原電位勢(shì)。培養(yǎng)兼性厭氧或耐氧微生物：可深層靜止培養(yǎng)。五．太陽(yáng)輻射

正面生物學(xué)效應(yīng)：波長(zhǎng)比1000nm短的紅外輻射（不產(chǎn)氧的光合細(xì)菌用作能源）；380~760nm的可見光（藍(lán)細(xì)菌和藻類光合作用）其他輻射均是有害的六．滲透壓

是不同溶液被半透膜隔離開時(shí)，由于膜半透性及兩側(cè)水分子濃度差異形成的水壓。所有微生物的膜都是選擇性透過(guò)的。高滲溶液等滲溶液高滲溶液在西班牙加那利群島的蘭薩羅特島上的鹽湖和周圍的鹽田。這里的水中生長(zhǎng)有嗜好高鹽度環(huán)境的鹽桿菌，而這些鹽桿菌需要通過(guò)體內(nèi)的粉紅色素來(lái)吸收光能維持生命。隨著鹽桿菌的不斷繁殖，湖水也就變成了粉紅色。透壓可影響細(xì)菌生存：1.相同滲透壓溶液中細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)水含量穩(wěn)定，細(xì)菌生活得最好。等滲透壓溶液——0.85％的食鹽(NaCl)溶液（生理鹽水）。常作為進(jìn)行細(xì)菌稀釋分離的稀釋液。提問(wèn)：在高滲溶液中，細(xì)菌會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？質(zhì)壁分離—防腐（細(xì)菌滋生）如用5～30%的鹽水腌咸菜、咸魚，用60～80%的糖溶液做蜜餞等。—海洋對(duì)各種病原菌（淡水菌）的殺滅—高含鹽廢水（如油田采出水）難于生物處理的原因提問(wèn)：如何解決？沖稀;嗜高滲透壓菌;細(xì)菌基因改造；3.低滲透壓溶液提問(wèn)：細(xì)菌處于純水中會(huì)如何？外界大量水流入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞膨脹，甚至破裂。

綜合以上幾點(diǎn)，在微生物實(shí)驗(yàn)室中稀釋菌液，應(yīng)該用生理鹽水（0.85%）(除非稀釋后馬上就用的可以用無(wú)菌的蒸餾水。)你喜歡吃香辣食物嗎？可能你不會(huì)喜歡它們流行的原因。在罐裝和冷藏等現(xiàn)代食品保存法出現(xiàn)之前，控制食品中的微生物生長(zhǎng)是個(gè)非常困難的問(wèn)題。食品保藏一段時(shí)間后，不可避免會(huì)有變質(zhì)氣味，而香料就被用來(lái)掩蓋這種難聞的氣味。另外，一些香料也有防腐劑的功效。大蒜的抗菌功效早已被我們熟知。因此，我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到環(huán)境中存在著許多對(duì)微生物不利的環(huán)境因子。第三節(jié)其他不利環(huán)境因子對(duì)微生物的影響

包括：紫外輻射、極端溫度、超聲波、干燥、極端pH、重金屬、有機(jī)物、抗生素…本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)：控制微生物的物理和化學(xué)方法。生物性危害標(biāo)志滅菌和消毒定義：

滅菌—?dú)⑺阑虺ゲ牧现谢蛭锲飞纤械奈⑸铩Ｏ尽獪p少物體表面或材料內(nèi)部病原微生物的數(shù)量，使其無(wú)法引起疾病。滅菌之后的無(wú)菌狀態(tài)意味著材料表面或內(nèi)部不存在活的生物體。稱為消毒劑的藥品一般針對(duì)非生命物品，而防腐劑針對(duì)活的組織。你愿意到生物四級(jí)“高級(jí)實(shí)驗(yàn)室”里工作嗎？在那里你需要穿連體防護(hù)服，通過(guò)生命管線呼吸新鮮空氣，任何一個(gè)細(xì)小裂縫和穿孔都可能置你于死地。出艙時(shí)，需要經(jīng)過(guò)一系列帶有單向門把手的房間。首先連體防護(hù)服要經(jīng)過(guò)消毒劑噴淋清洗；脫去后進(jìn)入下一個(gè)房間用殺菌劑淋浴和擦洗。穿在太空服內(nèi)的衣服也要留在這里。然后在下一個(gè)房間拿回上街穿的衣服。如阿根廷出血熱與剛果出血熱、埃博拉病毒，馬爾堡病毒，拉薩熱，克里米亞-剛果出血熱，天花，以及其他各種出血性疾病。紫外線：200~390nm，以260nm左右的輻射殺菌力最強(qiáng)。機(jī)理：主要是通過(guò)破壞DNA和蛋白質(zhì)來(lái)殺死微生物。如DNA吸收紫外線，形成嘧啶二聚體，導(dǎo)致DNA復(fù)制異常。應(yīng)用：對(duì)微生物有致死作用，可用以殺菌，在消滅活病毒方面特別有效；但穿透力較差，只能用于：

空氣消毒：無(wú)菌室、無(wú)菌箱

物體表面的消毒：超凈臺(tái)誘變育種純凈水和污水的消毒:醫(yī)院污水（紫外輻射+微電解消毒器）

一、輻射離子輻射包括X射線和γ射線。X射線：0.1~0.01nmγ射線：0.01~0.001nm原理：損害DNA，并會(huì)產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)強(qiáng)氧化劑-過(guò)氧化物。殺死細(xì)胞或引起突變。應(yīng)用：塑料、醫(yī)療設(shè)備和藥品的滅菌。也可用于防止食品變質(zhì)。醫(yī)院里通常采用輻射對(duì)免疫缺陷病人的食物進(jìn)行消毒。二、超聲波對(duì)微生物的影響超聲波是頻率超過(guò)20000HZ的聲波，人耳聽不見。超聲波具有強(qiáng)烈的生物學(xué)效應(yīng)，能破壞細(xì)胞。常用來(lái)破壞細(xì)胞壁，制成細(xì)菌裂解液。二、極端溫度在解釋加熱能預(yù)防食物變質(zhì)的巴斯德理論出現(xiàn)前50年，歐洲人就采用加熱的方法處理罐裝食品。熱滅菌：如果被滅菌的物品不會(huì)受熱破壞，那么加熱滅菌是優(yōu)選的方法。將所有微生物的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞核所有的芽孢和孢子全部殺死。原理：蛋白質(zhì)高溫變性，細(xì)胞質(zhì)膜溶解。二、極端溫度1.高溫滅菌法火焰滅菌（灼燒滅菌）：將工具在酒精火焰上滅菌；干熱滅菌：在干燥箱中利用熱空氣來(lái)滅菌；

干熱滅菌使用溫度：160-180℃，常用170℃，含水物品不能利用此法。濕熱滅菌濕熱滅菌使用溫度:100-130℃,常用121℃，含水物品常利用此法。在同樣溫度下濕熱滅菌效果要比干熱滅菌效率要高，其原因是:1.菌體蛋白質(zhì)吸收熱水分凝固比干熱凝固容易;2.濕熱比干熱傳導(dǎo)快，穿透力強(qiáng)，能迅速提高物體內(nèi)部溫度。3.蒸汽與物品接觸，凝結(jié)成水,放出潛能,能迅速提高溫度,加速微生物死亡。間歇滅菌法用100℃15-30′→28-37℃,12-24hrs(使殘留的芽孢萌發(fā)或營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞再被殺死)→100℃（15-30′）→可以反復(fù)2-3次。適用于不耐熱藥品、營(yíng)養(yǎng)物、特殊培養(yǎng)基等。煮沸消毒法將水加熱至100℃，煮沸15min-30min，可殺死所有營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和部分芽孢，達(dá)到消毒物的目的。巴氏消毒法（低溫消毒法）牛奶、酒等在高溫下營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味容易受破壞，利用較低溫度既可殺死病菌又能保持這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)風(fēng)味不變。巴氏消毒使用溫度：A:62-65℃20-30min

B:72℃15-16S經(jīng)消毒后殘留的只是部分嗜熱菌及耐熱性菌以及芽孢等，但這些細(xì)菌多數(shù)是乳酸菌，乳酸菌不但對(duì)人無(wú)害反而有益健康。三、超聲波頻率超過(guò)20000Hz；具有強(qiáng)烈的生物學(xué)作用，幾乎所有的細(xì)菌體都能被超聲波所破壞。機(jī)理：使細(xì)胞內(nèi)含物受強(qiáng)烈振蕩，膠體發(fā)生絮狀沉淀、凝膠液化或乳化，從而失去活性；產(chǎn)生空腔，引起巨大的壓力變化；溶于溶液中的氣體變成無(wú)數(shù)極小的氣泡迅速猛烈地沖擊細(xì)菌，使之破裂。應(yīng)用：（1）制細(xì)菌裂解液，研究化學(xué)組成、酶；（2）從組織中提取病毒；（3）治療疾病，引起致病微生物發(fā)生破壞性改變；（4）對(duì)汽車車廂內(nèi)的空氣消毒；（5）殺滅飲用水、食品、飲料中的細(xì)菌；（6）破碎高濃污水和活性污泥余泥中的細(xì)菌，增加生化降解性。三、超聲波四、干燥古埃及人把易腐食物曬干防治變質(zhì)；農(nóng)民將谷物種子放在干燥處，不然在潮濕節(jié)，谷物和面粉很容易發(fā)霉。原理：干燥能使菌體內(nèi)蛋白變性，引起代謝活動(dòng)停止。應(yīng)用：成為保藏物品和食物的好方法。真空冷凍干燥保存菌種。如方便面、干果、肉干、葡萄干等。（在不受熱和其它外界因素干擾下）干燥細(xì)胞將處于長(zhǎng)期休眠狀態(tài)；一旦提供潮氣則會(huì)很快復(fù)活。提問(wèn)：環(huán)境中過(guò)于干燥細(xì)菌如何生存？用做藥劑的重金屬包括：汞、銀、銅、鉛及其化合物、硒。它們能有效抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。機(jī)理：能使蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀變性，使酶失去活性，而可以用來(lái)作為殺菌和防腐。應(yīng)用：硝酸銀曾廣泛用于預(yù)防新生兒的淋球菌感染；硫柳汞和紅藥水等有機(jī)汞化合物用于傷口的表面消毒；二硫化硒能殺死真菌及孢子，含硒制劑通常用來(lái)治療真菌性皮膚??；硫酸銅能有效控制藻類生長(zhǎng)。五、重金屬清潔魚缸如果你有一個(gè)魚缸，也許你會(huì)為缸里的水像綠豆湯而發(fā)愁，這是因?yàn)槔锩嫔L(zhǎng)了大量的藻類。在缸內(nèi)放一些銀幣就能解決這個(gè)問(wèn)題。銀幣溶解到水中的銅足以抑制藻類生長(zhǎng)。

硫酸銅對(duì)真菌和藻類的殺傷力比細(xì)菌強(qiáng)。常用硫酸銅與石灰配制成的波爾多液，在農(nóng)業(yè)上可用以防治某些植物病毒。提問(wèn)：在遠(yuǎn)距離取水樣作檢測(cè)時(shí)，一般1L混合液中加10ml質(zhì)量濃度為1g／L的硫酸銅，原因何在？抑制攜帶過(guò)程中微生物的呼吸，盡量保持水質(zhì)不變。過(guò)高或過(guò)低的pH對(duì)微生物生長(zhǎng)繁殖不利：（1）影響蛋白質(zhì)的解離，從而影響細(xì)胞表面的電荷，影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收；（2）影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的離子化，影響其進(jìn)入細(xì)胞；（3）影響酶的活性；（4）降低抗熱性。六、極端pH對(duì)微生物的影響（一）醇與水混合，醇能使蛋白質(zhì)變性。還是脂溶劑，能溶解細(xì)胞膜。乙醇、異丙醇可做皮膚消毒劑。70%乙醇的殺菌力最強(qiáng)易揮發(fā)，無(wú)法使皮膚無(wú)菌，能殺死皮膚表面的微生物營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，但無(wú)法殺死芽孢、抗性菌及毛孔深處的細(xì)菌。七、若干有機(jī)物對(duì)微生物的影響提問(wèn)：為什么乙醇濃度過(guò)低或過(guò)純殺菌力差？提示：革蘭氏染色（95％乙醇脫色）——可使細(xì)胞表面迅速失水，表面蛋白質(zhì)沉淀變性形成一層致密薄膜，阻止乙醇分子進(jìn)入菌體內(nèi)，故殺菌差。甲醇

甲醇?xì)⒕Σ?，?duì)人有毒，不宜作殺菌劑。在廢水生物反硝化脫氮處理工藝中，缺碳源時(shí)常用甲醇作碳源。丙醇、丁醇及其他高級(jí)醇的殺菌力均比乙醇強(qiáng)，但由于不溶于水，不作殺菌劑。（二）甲醛能破壞蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)，是有效的殺菌劑，對(duì)細(xì)菌、真菌及其孢子和病毒均有效。37%，福爾馬林，是動(dòng)物組織和原生動(dòng)物標(biāo)本的固定劑。會(huì)破壞核酸，所以會(huì)引發(fā)癌癥，不能用在有可能危害人體細(xì)胞的場(chǎng)合。1）酚能引起蛋白質(zhì)變性，并破壞細(xì)胞質(zhì)膜。苯酚又名石炭酸。1867年Lister將它作為消毒劑后，就成為一種標(biāo)準(zhǔn)的消毒劑。10g/L的石碳酸在20min內(nèi)可殺死細(xì)菌，30~50g/L的石碳酸溶液幾分鐘可殺死細(xì)菌；50g/L的石碳酸溶液可作噴霧消毒。芽孢和病毒在50g/L石碳酸溶液中可存活幾小時(shí)。甲酚的殺菌能力比其他酚強(qiáng)，但難溶于水，易于皂液或堿液形成乳濁液，成為來(lái)蘇爾。10~20g/L用于皮膚消毒，30~50g/L用于消毒桌面和用具。（三）表面活性劑2.新潔爾滅季銨鹽的一種，對(duì)許多非芽孢型致病菌、G+及G-菌有著較強(qiáng)的致死作用。3.合成洗滌劑陽(yáng)離子型洗滌劑比陰離子型殺菌力強(qiáng)。非離子型的洗滌劑沒(méi)有殺菌力。目前使用的主要是陰離子型（烷基鈉鉀鹽）的LAS(直鏈烷基苯磺酸鈉)合成洗滌劑，它可被微生物降解。無(wú)水洗手劑效果如何？常常會(huì)找不到一個(gè)可以洗手的地方。近來(lái)多種洗手產(chǎn)品面市，據(jù)稱只要用一點(diǎn)點(diǎn)凝膠就能替代原來(lái)的肥皂和水。它們確實(shí)有效嗎？據(jù)實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)結(jié)果，很多洗手產(chǎn)品只有很小甚至沒(méi)有任何作用。（四）染料許多染料如孔雀綠、亮綠、結(jié)晶紫都有殺菌作用。染料要達(dá)到一定濃度時(shí)才具有對(duì)細(xì)菌抑制和殺死的作用。常用的皮膚消毒劑紫藥水就是1％濃度的結(jié)晶紫溶液。細(xì)菌染色用的染料濃度一般在0.1％-5％范圍內(nèi)。八、抗生素對(duì)微生物的影響

放線菌和霉菌所產(chǎn)生,能殺死其他微生物或抑制其生長(zhǎng)的物質(zhì)抗生素有廣譜和狹譜之分提問(wèn)：什么是廣譜、狹譜？廣—普遍氯霉素、金霉素、土霉素和四環(huán)素狹—不普遍青霉素只能殺死或抑制革蘭氏陽(yáng)性菌，多粘菌素只能殺死革蘭氏陰性菌，叫狹譜抗生素?？股氐淖饔脵C(jī)制抗生素對(duì)微生物的影響有以下幾方面：①抑制細(xì)胞壁形成青霉素抑制革蘭氏陽(yáng)性菌肽聚糖的合成，進(jìn)而阻礙細(xì)胞壁合成；革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的肽聚糖含量很低，因此只受到部分損傷②破壞微生物的細(xì)胞膜